An Efficient Catalyst Prepared from Residual Kaolin for the Esterification of Distillate from the Deodorization of Palm Oil

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Resumo não-inédito - flash presentation 1 a 3 minutos
  • Eixo temático: Síntese e caracterização de catalisadores e adsorventes
  • Palavras chaves: Kaolin; mesoporous; HETEROGENEOUS CATALYST; ESTERIFICATION; Waste Valorization;

Autoras(es):

  • 1 Universidade Federal do Pará
  • 2 Universidade Federal do Amapá
  • 3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amapá

An Efficient Catalyst Prepared from Residual Kaolin for the Esterification of Distillate from the Deodorization of Palm Oil

Alex de Oliveira

Universidade Federal do Pará

Resumo

The distillate from the deodorization of palm oil (DDPO) is an agro-industrial residue, approximately 84% of which consists of free fatty acids (FFAs), which can be used for the production of fatty acid ethyl esters (FAEE). A catalyst (10HPMo/AlSiM) obtained from a waste material, Amazon flint kaolin, was applied in the esterification of the DDPO, reaching a conversion index of 94%, capable of maintaining satisfactory activity (>75%) after four consecutive cycles. Flint kaolin is therefore proven to be an efficient option in the search for new heterogeneous low-cost catalysts obtained from industrial by-products, contributing to the reduction of environmental impact and adding value to widely available wastes that would otherwise be discarded directly into the environment. Based on the catalytic results, esterification of DDPO using 10HPMo/AlSiM can be a cheaper alternative for the production of sustainable fuels.

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Autor

Luis Adriano Santos Do Nascimento

Olá novamente, Glaucio.

Mais uma vez, obrigado pelo interesse.

Seguem as respostas...

Após sucessivas reações de esterificação, a integridade do catalisador foi analisada pelas técnicas de XRD, DRS e FTIR após o quarto ciclo de reutilização (10HPMo/AlSiM R4). O padrão de XRD do catalisador 10HPMo/AlSiM R4,  mostrou que a mesoestrutura hexagonal mesmo com pouco desordenada, esteve-se ainda preservado. Enquanto o espectro de absorção DRS apresentou bandas largas e menos intensas apareceram em 220 e 324 nm, indicando a presença de HPMo. Os espectros de FTIR também confirmou a presença de bandas na faixa de 800 a 1100 cm−1 , característica de HPMo com estrutura de Keggin, esses resultados indicam que a estabilidade do catalisador foi mantida após o quarto ciclo catalítico.

A adsorção dessas moléculas na superfície do catalisador contribuiu para a redução da atividade catalítica. Mas os resultados das análises de XRF e UV-vis dos catalisadores reutilizados confirmou que houve lixiviação de espécies ativas (HPMo) a partir do suporte (AlSiM) durante os ciclos de reuso.

A calcinação teria que ser acima 200 °C, para carbonizar toda a matéria orgânica adsorvida, o que seria um gasto energético e além dessa temperatura o catalisador se tornaria menos ativo devido a desordenação da mesoestrutura. E a regeneração simples de lavagem com etanol e secagem a 150 °C, mantém resultados bem próximos a outros trabalhos que utilizaram regeneração via calcinação.

 

 

Autor

Alex de Oliveira

Olá, Cristina Quitete, obrigado pelo interesse em nosso trabalho. Seguem as respostas ......

O excesso de etanol (EtOH) utilizado neste trabalho foi para melhorar a miscibilidade do DDOP com a fase alcoólica para induzir a uma conversão máxima de 94% do DDPO com uma razão molar DDPO: EtOH de 1:30. Isso mostrou o efeito positivo para uma carga de 5% de catalisador no meio reacional, pois, favoreceu a um bom desempenho catalítico uma vez que a quantidade de álcool melhorou a acessibilidade e a protonação dos ácidos graxos livres sobre os sítios ativos presentes na superfície do catalisador. Vale ressaltar que estudos semelhantes mostraram que uma proporção molar alta (≥1:30) foi necessária para alcançar elevadas conversões e atingirem o equilíbrio termodinâmico. Nesse estudo, proporções menores (DDPO: EtOH), como 1:10 e 1:20, também foram utilizadas, atingindo 80 e 86% de conversão, respectivamente, utilizando cargas de 4 e 5% de catalisador sem reduzir drasticamente a conversão do DDOP, o que mostra a boa performance do catalisador. O caulim flint com alto teor de ferro é um subproduto não processado depositado na lavra do caulim comercial. Quanto ao resíduo do óleo de palma (DDOP), não há disponibilidade deste subproduto no mercado. Portanto, esses dois subprodutos industriais “ caulim flint e DDPO" não têm valor comercial e muito menos aplicação tecnológicas e estão disponíveis na região amazônica o reaproveitamento destes possibilita uma produção sustentável, reduzindo os possíveis impactos ambientais decorrentes de seus descartes, além de agregar valor econômico a esses resíduos.